JP2002294065A - ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物およびポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物およびポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の製造方法Info
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Abstract
ニレンエーテル系樹脂組成物およびその製造方法を提供
する。 【解決手段】 ポリフェニレンエーテル成分(A)、下
式(II)で表されるリン酸エステル系化合物成分(B)
及び135℃のテトラリン溶液中で測定した極限粘度が
5.0〜12.0dl/gであるポリオレフィン成分
(C)からなり、成分(B)の含有量が成分(A)10
0重量部に対して1〜70重量部であり、成分(C)の
含有量がポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の総重量
(100重量%)に対して0.2〜20重量%であり、
かつ、(C)の最大粒子径が20μm以下であるポリフ
ェニレンエーテル系樹脂組成物およびその製造方法。
Description
テル系樹脂組成物に関する。更に詳しくは、本発明は、
薄肉の成形体においても燃焼時にドリップし難いポリフ
ェニレンエーテル系樹脂組成物およびポリフェニレンエ
ーテル系樹脂組成物の製造方法に関する。
エステルとからなる樹脂組成物は、難燃性に優れている
ため、難燃性が要求される分野、たとえば、電気・電子
部品等に広く使用されている。しかしながら、これらの
部品を薄肉化した場合、該部品を燃焼させた際に火種が
滴下する好ましくない現象(以下、「ドリップ現象」と
いう)が起こし易くなり、ポリフェニレンエーテル系樹
脂とリン酸エステルとからなる樹脂組成物は、ドリップ
抑制効果が不十分となってくる。
現象を改良する技術として、たとえば米国特許第410
7232号明細書、米国特許第4332714号明細書
及び米国特許第435512号明細書には、ポリフルオ
ロエチレンを併用する技術が開示されている。
ルオロエチレンは、ハロゲンを含んでいるので、環境問
題を有している。本発明の目的は、ハロゲンを含有する
ドリップ防止剤を必須成分としない、燃焼時のドリップ
防止効果に優れたポリフェニレンエーテル系樹脂組成物
およびポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の製造方法
を提供することにある。
ニレンエーテル系樹脂組成物の耐熱性及び難燃性につい
て鋭意研究を続けてきた。その結果、ポリフェニレンエ
ーテル系樹脂と、リン酸エステル系化合物と、特定のポ
リオレフィンとからなる樹脂組成物が本発明の目的を達
成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明のうちの一つは、下記の成分(A)、
成分(B)及び成分(C)からなり、成分(B)の含有
量が成分(A)100重量部に対して1〜70重量部で
あり、成分(C)の含有量がポリフェニレンエーテル系
樹脂組成物の総重量(100重量%)に対して0.2〜
20重量%であり、かつ、(C)の最大粒子径が20μ
m以下であるポリフェニレンエーテル系樹脂組成物に係
るものである。 成分(A):ポリフェニレンエーテル 成分(B):下式(II)で表されるリン酸エステル系化
合物 (式中、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、
水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、これらの
全てが同時に水素原子である場合を除く。 R10は炭素
数1〜20の2価の有機基を表す。pは0又は1であ
り、qは1以上の整数であり、rは0以上の整数を表
す) 成分(C):135℃のテトラリン溶液中で測定した極
限粘度が、5.0〜12.0dl/gであるポリオレフィ
ン
口を有する押出し機を用い、第一の供給口から成分
(A)全量の20〜100%、成分(B)全量の0〜5
0%および成分(C)全量の95〜100%を供給し溶
融混練し、続いて、第一の供給口よりも下流側にある第
二の供給口から、成分(A)全量の0〜80%、成分
(B)全量の0〜50%および成分(C)全量の0〜5
%を供給し溶融混練を行うポリフェニレンエーテル系樹
脂組成物の製造方法に係るものである。
ポリフェニレンエーテルとは、下式(I)で表されるフ
ェノール化合物の少なくとも一種を、酸化カップリング
触媒によって、酸素又は酸素含有ガスを用いて酸化重合
させて得られる単独重合体又は共重合体からなる樹脂を
意味する。 (式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、それぞれ、水
素原子、ハロゲン原子、炭化水素基又は置換炭化水素基
から選ばれるものであり、それらのうち必ず1個は水素
原子である)
R5として、水素、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素、メチ
ル、エチル、n−又はiso−プロピル、pri−、s
ec−又はt−ブチル、クロロエチル、ヒドロキシエチ
ル、フェニルエチル、ベンジル、ヒドロキシメチル、カ
ルボキシエチル、メトキシカルボニルエチル、シアノエ
チル、フェニル、クロロフェニル、メチルフェニル、ジ
メチルフェニル、エチルフェニル、アリルを例示するこ
とができる。
て、フェノール、o−、m−又はp−クレゾール、2,
6−、2,5−、2,4−又は3,5−ジメチルフェノ
ール、2−メチル−6−フェニルフェノール、2,6−
ジフェニルフェノール、2,6−ジエチルフェノール、
2−メチル−6−エチルフェノール、2,3,5−、
2,3,6−又は2,4,6−トリメチルフェノール、
3−メチル−6−t−ブチルフェノール、チモール、2
−メチル−6−アリルフェノールを例示することができ
る。これらのフェノール化合物の中では、2,6−ジメ
チルフェノール、2,6−ジフェニルフェノール、3−
メチル−6−t−ブチルフェノール及び2,3,6−ト
リメチルフェノールが好ましい。
ビスフェノール−A、テトラブロモビスフェノール−
A、レゾルシン、ハイドロキノン及びノボラック樹脂で
例示される多価ヒドロキシ芳香族化合物と共重合させて
もよく、これらの共重合体も本発明にかかるポリフェニ
レンエーテル系樹脂に含まれるものとする。
ために用いられる酸化カップリング触媒は特に限定され
ず、重合能を有する如何なる触媒でも使用できる。ま
た、フェノール化合物を酸化(共)重合させてポリフェ
ニレンエーテル系樹脂を製造する方法として、米国特許
第3306874号公報、同第3306875号公報及
び同第3257357号公報並びに特公昭52−178
80号公報、特開昭50−51197号公報、特開平1
−304119号公報に記載された製造方法を例示する
ことができる。
ルとして、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレ
ンエーテル)、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェ
ニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−
1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6
−プロピル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ
(2,6−ジプロピル−1,4−フェニレンエーテ
ル)、ポリ(2−エチル−6−プロピル−1,4−フェ
ニレンエーテル)、ポリ(2,6−ブチル−1,4−フ
ェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジプロペニル−
1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジラウ
リル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−
ジフェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ
(2,6−ジメトキシ−1,4−フェニレンエーテ
ル)、ポリ(2,6−ジエトキシ−1,4−フェニレン
エーテル)、ポリ(2−メトキシ−6−エトキシ−1,
4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−エチル−6−ス
テアリルオキシ−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ
(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエー
テル)、ポリ(2−メチル−1,4−フェニレンエーテ
ル)、ポリ(2−エトキシ−1,4−フェニレンエーテ
ル)、ポリ(3−メチル−6−t−ブチル−1,4−フ
ェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジベンジル−1,
4−フェニレンエーテル)、及び、これらを構成する繰
り返し単位の複数種を含む各種の共重合体を例示するこ
とができる。
ル、2,3,5,6−テトラメチルフェノールで例示さ
れる多置換フェノールと、2,6−ジメチルフェノール
で例示される2置換フェノールとの共重合体も、本発明
にかかるポリフェニレンエーテルに含まれるものとす
る。
ましいものは、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェ
ニレンエーテル)及び2,6−ジメチルフェノールと
2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体であ
る。
ルはまた、上記の(共)重合体にスチレン、α−メチル
スチレン、p−メチルスチレン及びビニルトルエンで例
示されるスチレン系化合物をグラフトさせて得られるグ
ラフト共重合体であってもよく、かかるグラフト共重合
体も本発明にかかるポリフェニレンエーテルに含まれる
ものとする。
ルとしては、30℃のクロロホルム中で測定した固有粘
度が0.3〜0.7dl/gのものが好ましく、より好
ましくは0.36〜0.65dl/g、特に好ましくは
0.4〜0.6dl/gである。固有粘度が低すぎる
と、燃焼時の無滴下(ドリップ現象が起こらないこと)
の達成が困難となる場合があり、固有粘度が高すぎる
と、本発明のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の成
形加工性が低下する場合がある。ここで、「無滴下」と
は、難燃性の試験法であるUL94垂直燃焼性試験にお
いて、燃焼中のサンプルが滴下しないことを意味する。
(II)で表されるリン酸エステル系化合物化合物であ
る。 (式中、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、
水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、これらの
全てが同時に水素原子である場合を除く。 R10は炭素
数1〜20の2価の有機基を表す。pは0又は1であ
り、qは1以上の整数であり、rは0以上の整数を表
す)
素数1〜20のアルキル基、炭素数3〜20のシクロア
ルキル基及び炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜
20のアルコキシ基を例示することができる。これらの
基は置換されていてもよく、その場合の置換基として、
アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール
基、アリールオキシ基、アリールチオ基及び水酸基を例
示することができる。置換基として更に、前記の置換基
を組み合わせた基(たとえば、アリールアルコキシアル
キル基)や、前記の置換基を酸素原子、イオウ原子、窒
素原子等により結合した基(たとえば、アリールスルホ
ニルアリール基等)を例示することができる。
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、オクチル基、ドデシル基、エチルヘキシル基、トリ
メチルヘキシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル
基、シクロへキシル基、フェニル基、トリル基、キシリ
ル基、ノニルフェニル基、ナフチル基及びブトキシエチ
ル基を上げることができ、これらの中、フェニル基、ト
リル基及びキシリル基が好ましい。
て、炭素数1〜20のアルキル基から誘導されるアルキ
レン基;置換基を有する又は有しないフェニル基から誘
導されるフェニレン基;ビスフェノール類で例示される
多核フェノール類から誘導される基を例示することがで
き、これらの中、置換基を有する又は有しないフェニル
基から誘導されるフェニレン基;ビスフェノール類で例
示される多核フェノール類から誘導される基が好まし
い。特に好ましいR10として、ヒドロキノン、レゾルシ
ノール、ビスフェノ―ルA等から誘導される基を例示す
ることができる。
チル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸ト
リオクチル、リン酸トリブトキシエチル、リン酸フェニ
ルビスドデシル、リン酸フェニルビスネオペンチル、リ
ン酸フェニルビス(3,5,5−トリメチルヘキシ
ル)、リン酸エチルジフェニル、リン酸ビス(2−エチ
ルヘキシル)(p−トリル)、リン酸トリトリル、リン
酸ビス(2−エチルヘキシル)フェニル、リン酸トリ
(ノニルフェニル)、リン酸トリフェニル、リン酸ジブ
チルフェニル、リン酸−p―トリルビス(2,5,5−
トリメチルヘキシル)、リン酸−2−エチルヘキシルジ
フェニル、ビスフェノ−ルAビスジフェニルホスフェ−
ト、ビスフェノ−ルAビスジクレジルホスフェ−ト、ビ
スフェノ−ルAビスジキシリルホスフェ−ト、ヒドロキ
ノンビスジフェニルホスフェ−ト、ヒドロキノンビスジ
クレジルホスフェ−ト、ヒドロキノンビスジキシリルホ
スフェ−ト、レゾルシノールビスジフェニルホスフェー
ト、レゾルシノールビスジクレジルホスフェート、レゾ
ルシノールビスジキシリルホスフェートをあげることが
できる。
く、その場合は、得られるポリフェニレンエーテル系樹
脂組成物の耐熱性と難燃性とのバランスの観点から、特
に式(II)におけるrが0である非縮合タイプのリン酸
エステル系化合物と、rが1以上である縮合タイプのリ
ン酸エステル系化合物とを併用することが好ましい。r
が0である非縮合タイプのリン酸エステル系化合物とし
ては、リン酸トリトリル、リン酸トリフェニルが好まし
い。rが1以上である縮合タイプのリン酸エステル系化
合物としては、ビスフェノ−ルAビスジフェニルホスフ
ェ−ト、ビスフェノ−ルAビスジキシリルホスフェ−
ト、レゾルシノールビスジフェニルホスフェート、レゾ
ルシノールビスジキシリルホスフェートが好ましい。
成物における成分(B)の含有量は、成分(A)100
重量部に対して1〜70重量部であり、好ましくは2〜
65重量部である。成分(B)の使用量が過少である
と、得られるポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の難
燃性が不十分であり、過多であると該樹脂組成物の耐熱
性が不足する。
フィンとは、通常、エチレン、プロピレン及び炭素数4
ないし8のα‐オレフィンを、たとえば、チーグラー系
触媒を用いた重合により、単独もしくは、2種以上の組
み合わせで重合して得られるものである。具体的には、
高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピ
レン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテ
ン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−
オクテン共重合体及びこれらの混合物が例示される。こ
れらの中で好ましいものは、ポリエチレンであり、さら
に好ましいもの、高密度ポリエチレンである。
35℃のテトラリン溶液中で測定した極限粘度が、5.
0〜12.0dl/gであり、好ましくは、7.0〜1
2.0dである。極限粘度が5.0dl/gより過小の場
合、難燃性改良効果が乏しくなり、一方、12.0dl
/gよりも過大の場合、樹脂組成物中での分散性が低下
し、衝撃強度の低下を招き、また難燃性改良効果が乏し
くなる。
オレフィンの最大粒子径は、20μm以下であり、好ま
しくは、10μm以下である。ポリオレフィンの最大分
散粒子径が20μm以上の場合、難燃性、耐衝撃強度が
低下する。また、薄肉成形体にした場合、成形体表面に
凹凸が生じる。
ーテル系樹脂組成物の総重量(100重量%)に対して
0.2〜20重量%であり、好ましくは0.2〜10重
量%であり、更に好ましくは、0.2〜5重量%であ
る。(C)が過少であると難燃性の改良効果が乏しくな
り、一方(C)が過多であると剛性、耐熱性が低下す
る。
成物を構成する各成分は、本発明の効果を損なわない範
囲で、適宜、他の高分子化合物や、染料、顔料、帯電防
止剤、酸化防止剤、耐候性付与剤等で例示される添加剤
と組み合わせて用いてもよい。
ハイインパクトポリスチレン及びスチレン−ブタジエン
−スチレントリブロック共重合体で例示されるスチレン
系重合体;エチレンやプロピレンで例示されるオレフィ
ンと、アクリル酸エステル類(たとえば、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル)、メタクリル酸エステル類
(たとえば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル)、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル及びグ
リシジル(メタ)アクリレ−トで例示されるビニル単量
体との共重合体;ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリ
レート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピリジン、ポリビ
ニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリアクリロ
ニトリルなどの重合体;ポリカーボネート、ポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリーレンエス
テル、ポリフェニレンスルフィド、6−ナイロン、6,
6−ナイロン、12−ナイロンなどのポリアミド、ポリ
アセタールなどの高分子化合物;ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、フェノ−ル樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ダボン樹脂などの熱硬化性樹脂;シリ
コーン樹脂を例示することができる。
成物の製造法としては、溶融混練法が好ましい。具体的
な製造方法として、各成分をヘンシェルミキサー、スー
パーミキサー、リボンブレンダー又はVブレンダー等の
混合機で混合した後、該混合物を一軸もしくは二軸の押
出機等の混練機で溶融混練する方法を例示することがで
きる。本発明で用いられるポリオレフィンは溶融粘度が
高いため、樹脂組成物中での分散性を良好にするため、
複数の投入口を有する混練機を用い、成分(A)全量の
20〜100%、成分(B)全量の0〜50%及び成分
(C)全量の95〜100%を第一投入口より投入し、
第一混練ゾーンで溶融混練し、この、第一混練部よりも
下流側にある投入口より、成分(A)全量の0〜80
%、成分(B)全量の0〜50%及び成分(C)全量の
0〜5%を、第一混練ゾーンで溶融混練された溶融物中
に投入し、さらに溶融混練する製造方法にて製造される
ことが好ましい。
好ましくは200〜350℃である。
成物からなる成形体の製造方法は特に限定されず、公知
の方法であってもよく、成形体の製造方法として押出成
形、カレンダー成形、射出成形、ブロー成形等を例示す
ることができる。
成物の用途としては、たとえばOA機器、電気、電子機
器、フィルム用途等があげられる。特に、薄肉成形品に
おいて、難燃性及び絶縁性が要求される電気・電子用途
の絶縁シート,フィルム用途に最適に使用され得る。薄
肉成形品とは、通常0.5mm以下の厚さを有する成形
体をさす。
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。実施例及び比較例で使用された成分は以下の通
りである。 1.ポリフェニレンエーテル系樹脂(成分(A)) PPE:クロロホルム溶媒中、30℃で測定した固有粘
度が0.46dl/gのポリ(2,6−ジメチル−1,
4−フェニレンエーテル) 2.ブロック共重合体(他の高分子化合物) SEBS:クラレ社製の商品名がセプトン8006なる
水添スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重
合体 3. リン酸エステル系化合物(成分(B)) P−1:大八化学工業社製のリン酸トリフェニル 4.高密度ポリエチレン樹脂(成分(C)) HDPE1:ミリオン240S三井化学(株)製 極限
粘度:10.4dl/g(135℃テトラリン溶液) HDPE2:ハイゼックス7000FP三井化学(株)
製 極限粘度:3.1dl/g(135℃テトラリン溶
液) 5.高密度ポリエチレン樹脂 HDPE3:ミリオン320M三井化学(株)製 極限
粘度:15.5dl/g(135℃テトラリン溶液) HDPE4:ハイゼックス3300F三井化学(株)製
極限粘度:1.9dl/g(135℃テトラリン溶
液)
648に従い、1.81MPaの荷重下で測定した。 2.引張伸び ASTM D638に従い、23℃における引張伸びを
測定した。 3.アイゾット衝撃強度 ASTM D256に従い、23℃におけるノッチ付き
のアイゾット衝撃強度を測定した。 4.難燃性 ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物をプレス成形して
得られる厚さが0.2mmのテストピースを用いてUL
94垂直燃焼性試験を行った。難燃性の評価における
「非該当」は、「燃焼時間が規定の時間以上である」又
は「クランプまで試験片が燃焼する」を意味し、V−
0、V−1及びV−2より劣る評価である。ドリップ
は、難燃性試験において、火種が滴下した本数(5本
中)を示す。また、クランプまで燃焼は、難燃性試験に
おいて、試験片を支持する上部クランプまで、炎が達し
た本数(5本中)を示す。 5.HDPE1〜4の最大分散粒子径の測定 実施例及び比較例に記載の組成物を290℃でプレス成
形し、厚さ0.2mmのシートを得た。このシートか
ら、ミクロトームを用いて、超薄切片を作製し、これ
を、4酸化ルテニウムで染色後、透過型電子顕微鏡にて
観察した。1mm×1mm以上の視野を観察し、HDP
E1〜4の最大粒子径を求めた。粒子径は、分散HDP
E粒子の最長端間距離とした。
mに設定した連続二軸混練機(東芝機械製TEM−50
A型)の第一投入口より、表1に示す配合割合(重量
部)の各成分を投入し、第一混練ゾーンで溶融混練し、
第一混練ゾーンよりも下流側にある第二投入口より、表
1に示す配合割合(重量部)の各成分を投入し、第二混
練ゾーンにて、第一混練ゾーンにて溶融混練された成分
と第二投入口より投入された成分とを、溶融混練してペ
レット状の樹脂組成物を得た。このペレットを260℃
にてプレス成形して得られた厚さが0.2mmの試験片
を用いて難燃性を評価した。また、樹脂組成物を射出成
型機IS100EN(東芝機械(株)製)を用い、シリ
ンダー温度290℃、金型温度80℃の条件で射出成形
し、試験片を成形し、熱変形温度、引張伸び及びアイゾ
ッド衝撃強度を測定した。評価結果を表1に示す。
外は実施例1と同様に行った。評価結果を表1に示す。
ロゲンを含有するドリップ防止剤を必須成分としない、
燃焼時のドリップ防止効果に優れたポリフェニレンエー
テル系樹脂組成物およびその製造方法を提供することが
できた。
Claims (3)
- 【請求項1】下記の成分(A)、成分(B)及び成分
(C)からなり、成分(B)の含有量が成分(A)10
0重量部に対して1〜70重量部であり、成分(C)の
含有量がポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の総重量
(100重量%)に対して0.2〜20重量%であり、
かつ、(C)の最大粒子径が20μm以下であるポリフ
ェニレンエーテル系樹脂組成物。 成分(A):ポリフェニレンエーテル 成分(B):下式(II)で表されるリン酸エステル系化
合物 (式中、R6、R7、R8及びR9は、それぞれ独立して、
水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、これらの
全てが同時に水素原子である場合を除く。 R10は炭素
数1〜20の2価の有機基を表す。pは0又は1であ
り、qは1以上の整数であり、rは0以上の整数を表
す) 成分(C):135℃のテトラリン溶液中で測定した極
限粘度が、5.0〜12.0dl/gであるポリオレフィ
ン - 【請求項2】成分(C)がポリエチレンである請求項1
記載のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物。 - 【請求項3】複数の供給口を有する押出し機を用い、第
一の供給口から成分(A)全量の20〜100%、成分
(B)全量の0〜50%および成分(C)全量の95〜
100%を供給し溶融混練し、続いて、第一の供給口よ
りも下流側にある供給口から、成分(A)全量の0〜8
0%、成分(B)全量の0〜50%および成分(C)全
量の0〜5%を供給し溶融混練を行うことを特徴とする
請求項1または2記載のポリフェニレンエーテル系樹脂
組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002019647A JP4134321B2 (ja) | 2001-01-29 | 2002-01-29 | ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物およびポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
JP2001-19847 | 2001-01-29 | ||
JP2001019847 | 2001-01-29 | ||
JP2002019647A JP4134321B2 (ja) | 2001-01-29 | 2002-01-29 | ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物およびポリフェニレンエーテル系樹脂組成物の製造方法 |
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